CHƯƠNG 1: VẬT LÍ NHIỆT(LÝ THUYẾT)

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Trần Hạnh
Ngày gửi: 18h:20' 02-06-2024
Dung lượng: 534.6 KB
Số lượt tải: 721
Nguồn:
Người gửi: Trần Hạnh
Ngày gửi: 18h:20' 02-06-2024
Dung lượng: 534.6 KB
Số lượt tải: 721
Số lượt thích:
0 người
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
CHỦ ĐỀ 1: CẤU TRÚC CỦA CHẤT. SỰ CHUYỂN THỂ
1. Mô hình động học phân tử chất khí
- Vật chất được cấu tạo từ một số rất lớn các hạt có kích thước rất nhỏ gọi là phân tử. Giữa các
phân tử có khoảng cách.
- Các phân tử chuyển động nhiệt không ngừng, chuyển động nhiệt càng nhanh thì nhiệt độ càng
cao.
- Giữa các phân tử có các lực tương tác(hút và đẩy)
2. Cấu trúc của chất rắn, chất lỏng và chất khí
Cấu trúc
Thể rắn
Khoảng cách giữa Rất gần nhau(cỡ kích Xa nhau
các phân tử
Thể khí
Thể lỏng
Rất xa nhau
thước phân tử)
Sự sắp xếp của các Trật tự
Kém trật tự
Mất trật tự
phân tử
Chuyển động nhiệt Dao động quanh vị Dao động quanh vị trí Chuyển động hỗn
của các phân tử
trí cân bằng cố định
Lực tương tác giữa Rất mạnh
cân bằng luôn thay đổi
loạn
Yếu
Rất yếu
các phân tử
Thể tích
Xác định
Xác định
Bình chứa
Hình dạng
Xác định
Phần bình chứa
Bình chứa
3. Sự chuyển thể
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
1
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
Giải thích sự chuyển thể của chất rắn và chất lỏng dựa vào mô hình động học phân
tử : Khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, các phân tử có thể va chạm với nhau và truyền
năng lượng cho nhau. Càng nhận nhiều năng lượng, các phân tử chuyển động càng
nhanh, khoảng cách trung bình giữa các phân tử tăng, lực liên kết giữa chúng càng yếu.
3.1. Sự nóng chảy
a. Định nghĩa: là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng
b. Giải thích sự nóng chảy của chất rắn kết tinh: Khi bị nung nóng, các phân tử được cung cấp
nhiệt lượng là tốc độ chuyển động nhiệt tăng, mức độ trật tự trong cấu trúc tinh thể giảm. Khi
đạt đến nhiệt độ nóng chảy chuyển động của các phân tử giống như chuyển động của các phân
tử chất lỏng.
c. Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
Chất rắn
Cấu trúc
Có cấu trúc tinh thể(kim cương, muối Không có cấu trúc tinh thể(thủy
Hình dạng
Nhiệt
vô định hình
kết tinh
ăn, thạch anh…)
tinh, nhựa, sôcôla..)
Có dạng hình học xác định
Không có dạng hình học xác định
độ Có nhiệt độ nóng chảy xác định dưới Không có nhiệt độ nóng chảy xác
nóng chảy
áp suất cho trước
định
3.2. Sự hóa hơi
a. Định nghĩa: là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí.
Có 2 hình thức: sự bay hơi và sự sôi
Sự bay hơi
Sự sôi
Diễn ra ở bề mặt chất lỏng
Diễn ra bên trong và trên bề mặt chất lỏng
Các phân tử ở bề mặt chất lỏng tham gia
-Khi đun nóng chất lỏng ở nhiệt độ sôi, các
chuyển động nhiệt, một số có động năng lớn
phân tử chất lỏng nhiệt mạnh hơn, phá vỡ
đủ thắng lực liên kết với các phân tử khác và
sự liên kết giữa các phân tử với nhau, phân
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
2
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
thoát ra khỏi mặt thoáng chất lỏng trở thành
tử chất lỏng chuyển sang phân tử hơi.
phân tử ở thể hơi
Trong suốt quá trình sôi, nhiệt độ của chất
lỏng không đổi
CHỦ ĐỀ 2: NỘI NĂNG. ĐỊNH LUẬT I CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Khái niệm nội năng
Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu
tạo nên vật là nội năng của vật.
Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
2. Định luật 1 của nhiệt động lực học
2.1. Các cách làm thay đổi nội năng của một vật
Có 2 cách: thực hiện công và truyền nhiệt
2.2. Định luật 1 nhiệt động lực học
Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được
∆𝑈 = 𝐴 + 𝑄
Quy ước dấu:
𝐴 > 0 vật nhận công.
𝐴 < 0 vật thực hiện công.
𝑄 > 0 vật nhận nhiệt lượng.
𝑄 < 0 vật truyền nhiệt lượng.
2.3. Ứng dụng của định luật 1 trong động cơ nhiệt
Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt
Hiệu suất của động cơ nhiệt
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
3
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝐻=
𝐴
𝑄1 − 𝑄2
=
𝑄1
𝑄1
CHỦ ĐỀ 3: THANG NHIỆT ĐỘ. NHIỆT KẾ
1. Nhiệt độ và chiều truyền năng lượng nhiệt
1.1. Khái niệm nhiệt độ:
Nhiệt độ là số đo độ nóng, lạnh của một vật. Nhiệt độ cho biết mức nhiệt năng của một
vật và chiều truyền nhiệt năng.
Vật có nhiệt độ cao ứng với mức nhiệt năng lớn. Vật có nhiệt độ thấp ứng với mức nhiệt
năng nhỏ
1.2. Chiều truyền nhiệt năng
Khi hai vật tiếp xúc nhau
Vật có nhiệt độ cao sẽ truyền nhiệt năng cho vật có nhiệt độ thấp hơn
Nếu hai vật có cùng nhiệt độ thì không có sự truyền nhiệt năng. Lúc này hai vật
ở trạng thái cân bằng nhiệt.
2. Thang nhiệt độ-nhiệt kế
2.1. Các thang nhiệt độ
a. Thang nhiệt độ Celsius(0C)
10 𝐶 có giá trị bằng
1
100
hiệu nhiệt độ của nước tinh khiết sôi (ở áp suất chuẩn) với
nhiệt độ tan của nước tinh khiết đóng băng.
b. Thang nhiệt độ Kelvin(K)
1𝐾 có giá trị bằng
1
273,16
hiệu của nhiệt độ mà nước tinh khiết tồn tại đồng thời ở thể
rắn, thể lỏng, thể hơi(áp suất tiêu chuẩn) và độ không tuyệt đối
Lưu ý: dưới áp suất chuẩn
Nhiệt độ tan của nước tinh khiết đóng băng là 00C
Nhiệt độ sôi của nước tinh khiết là 1000C
Nhiệt độ mà nước tinh khiết tồn tại ở 3 trạng thái(rắn, lỏng, hơi) là
0,010C(273,16K)
Độ không tuyệt đối -273,150C (0K)
c. Công thức chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ
𝑇(𝐾) = 𝑡(0 𝐶) + 273,15
Lấy gần đúng
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
4
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝑇(𝐾) = 𝑡(0 𝐶) + 273
d. Độ không tuyệt đối
Là nhiệt độ mà tại đó tất cả các chất có động năng chuyển động nhiệt của các phân
tử(nguyên tử) bằng không và thế năng tối thiểu.
2.2. Nhiệt kế
Là dụng cụ dùng để đo nhiệt độ, được chế tạo dựa trên một số tính chất vật lí phụ thuộc vào
nhiệt độ.
CHỦ ĐỀ 4: NHIỆT DUNG RIÊNG-NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG-NHIỆT HÓA HƠI
RIÊNG
1. Nhiệt lượng-nhiệt dung riêng
Số đo độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
Trong đó:
𝑄 là nhiệt lượng (𝐽)
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
𝑐 là nhiệt dung riêng (
𝐽
𝑘𝑔.𝐾
)
∆𝑇 = 𝑇2 − 𝑇1 độ tăng nhiệt độ (𝐾)
Nhiệt dung riêng: là nhiệt lượng cần truyền cho 1kg chất đó để nó tăng thêm 1K
𝑐=
𝑄
𝑚∆𝑇
2. Nhiệt nóng chảy-nhiệt nóng chảy riêng
Nhiệt lượng cần truyền cho vật khi vật bắt đầu nóng chảy đến khi vật nóng chảy hoàn
toàn gọi là nhiệt nóng chảy của vật
𝑄 = 𝜆. 𝑚
Trong đó
𝑄 là nhiệt nóng chảy(𝐽)
𝜆 là nhiệt nóng chảy riêng
𝐽
𝑘𝑔
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
Nhiệt nóng chảy riêng: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg chất đó nóng chảy hoàn
toàn ở nhiệt độ nóng chảy.
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
5
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝜆=
𝑄
𝑚
3. Nhiệt hóa hơi-nhiệt hóa hơi riêng
Nhiệt lượng cần truyền cho khối chất lỏng trong quá trình sôi được gọi là nhiệt hóa hơi
𝑄 = 𝐿. 𝑚
Trong đó
𝑄 là nhiệt hóa hơi (𝐽)
𝐽
𝐿 là nhiệt hóa hơi riêng ( )
𝑘𝑔
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
Nhiệt hóa hơi riêng: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg chất lỏng để nó hóa hơi
hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.
𝐿=
𝑄
𝑚
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
6
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
CHỦ ĐỀ 1: CẤU TRÚC CỦA CHẤT. SỰ CHUYỂN THỂ
1. Mô hình động học phân tử chất khí
- Vật chất được cấu tạo từ một số rất lớn các hạt có kích thước rất nhỏ gọi là phân tử. Giữa các
phân tử có khoảng cách.
- Các phân tử chuyển động nhiệt không ngừng, chuyển động nhiệt càng nhanh thì nhiệt độ càng
cao.
- Giữa các phân tử có các lực tương tác(hút và đẩy)
2. Cấu trúc của chất rắn, chất lỏng và chất khí
Cấu trúc
Thể rắn
Khoảng cách giữa Rất gần nhau(cỡ kích Xa nhau
các phân tử
Thể khí
Thể lỏng
Rất xa nhau
thước phân tử)
Sự sắp xếp của các Trật tự
Kém trật tự
Mất trật tự
phân tử
Chuyển động nhiệt Dao động quanh vị Dao động quanh vị trí Chuyển động hỗn
của các phân tử
trí cân bằng cố định
Lực tương tác giữa Rất mạnh
cân bằng luôn thay đổi
loạn
Yếu
Rất yếu
các phân tử
Thể tích
Xác định
Xác định
Bình chứa
Hình dạng
Xác định
Phần bình chứa
Bình chứa
3. Sự chuyển thể
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
1
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
Giải thích sự chuyển thể của chất rắn và chất lỏng dựa vào mô hình động học phân
tử : Khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, các phân tử có thể va chạm với nhau và truyền
năng lượng cho nhau. Càng nhận nhiều năng lượng, các phân tử chuyển động càng
nhanh, khoảng cách trung bình giữa các phân tử tăng, lực liên kết giữa chúng càng yếu.
3.1. Sự nóng chảy
a. Định nghĩa: là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng
b. Giải thích sự nóng chảy của chất rắn kết tinh: Khi bị nung nóng, các phân tử được cung cấp
nhiệt lượng là tốc độ chuyển động nhiệt tăng, mức độ trật tự trong cấu trúc tinh thể giảm. Khi
đạt đến nhiệt độ nóng chảy chuyển động của các phân tử giống như chuyển động của các phân
tử chất lỏng.
c. Phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
Chất rắn
Cấu trúc
Có cấu trúc tinh thể(kim cương, muối Không có cấu trúc tinh thể(thủy
Hình dạng
Nhiệt
vô định hình
kết tinh
ăn, thạch anh…)
tinh, nhựa, sôcôla..)
Có dạng hình học xác định
Không có dạng hình học xác định
độ Có nhiệt độ nóng chảy xác định dưới Không có nhiệt độ nóng chảy xác
nóng chảy
áp suất cho trước
định
3.2. Sự hóa hơi
a. Định nghĩa: là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí.
Có 2 hình thức: sự bay hơi và sự sôi
Sự bay hơi
Sự sôi
Diễn ra ở bề mặt chất lỏng
Diễn ra bên trong và trên bề mặt chất lỏng
Các phân tử ở bề mặt chất lỏng tham gia
-Khi đun nóng chất lỏng ở nhiệt độ sôi, các
chuyển động nhiệt, một số có động năng lớn
phân tử chất lỏng nhiệt mạnh hơn, phá vỡ
đủ thắng lực liên kết với các phân tử khác và
sự liên kết giữa các phân tử với nhau, phân
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
2
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
thoát ra khỏi mặt thoáng chất lỏng trở thành
tử chất lỏng chuyển sang phân tử hơi.
phân tử ở thể hơi
Trong suốt quá trình sôi, nhiệt độ của chất
lỏng không đổi
CHỦ ĐỀ 2: NỘI NĂNG. ĐỊNH LUẬT I CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Khái niệm nội năng
Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu
tạo nên vật là nội năng của vật.
Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
2. Định luật 1 của nhiệt động lực học
2.1. Các cách làm thay đổi nội năng của một vật
Có 2 cách: thực hiện công và truyền nhiệt
2.2. Định luật 1 nhiệt động lực học
Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được
∆𝑈 = 𝐴 + 𝑄
Quy ước dấu:
𝐴 > 0 vật nhận công.
𝐴 < 0 vật thực hiện công.
𝑄 > 0 vật nhận nhiệt lượng.
𝑄 < 0 vật truyền nhiệt lượng.
2.3. Ứng dụng của định luật 1 trong động cơ nhiệt
Sơ đồ nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt
Hiệu suất của động cơ nhiệt
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
3
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝐻=
𝐴
𝑄1 − 𝑄2
=
𝑄1
𝑄1
CHỦ ĐỀ 3: THANG NHIỆT ĐỘ. NHIỆT KẾ
1. Nhiệt độ và chiều truyền năng lượng nhiệt
1.1. Khái niệm nhiệt độ:
Nhiệt độ là số đo độ nóng, lạnh của một vật. Nhiệt độ cho biết mức nhiệt năng của một
vật và chiều truyền nhiệt năng.
Vật có nhiệt độ cao ứng với mức nhiệt năng lớn. Vật có nhiệt độ thấp ứng với mức nhiệt
năng nhỏ
1.2. Chiều truyền nhiệt năng
Khi hai vật tiếp xúc nhau
Vật có nhiệt độ cao sẽ truyền nhiệt năng cho vật có nhiệt độ thấp hơn
Nếu hai vật có cùng nhiệt độ thì không có sự truyền nhiệt năng. Lúc này hai vật
ở trạng thái cân bằng nhiệt.
2. Thang nhiệt độ-nhiệt kế
2.1. Các thang nhiệt độ
a. Thang nhiệt độ Celsius(0C)
10 𝐶 có giá trị bằng
1
100
hiệu nhiệt độ của nước tinh khiết sôi (ở áp suất chuẩn) với
nhiệt độ tan của nước tinh khiết đóng băng.
b. Thang nhiệt độ Kelvin(K)
1𝐾 có giá trị bằng
1
273,16
hiệu của nhiệt độ mà nước tinh khiết tồn tại đồng thời ở thể
rắn, thể lỏng, thể hơi(áp suất tiêu chuẩn) và độ không tuyệt đối
Lưu ý: dưới áp suất chuẩn
Nhiệt độ tan của nước tinh khiết đóng băng là 00C
Nhiệt độ sôi của nước tinh khiết là 1000C
Nhiệt độ mà nước tinh khiết tồn tại ở 3 trạng thái(rắn, lỏng, hơi) là
0,010C(273,16K)
Độ không tuyệt đối -273,150C (0K)
c. Công thức chuyển đổi giữa các thang nhiệt độ
𝑇(𝐾) = 𝑡(0 𝐶) + 273,15
Lấy gần đúng
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
4
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝑇(𝐾) = 𝑡(0 𝐶) + 273
d. Độ không tuyệt đối
Là nhiệt độ mà tại đó tất cả các chất có động năng chuyển động nhiệt của các phân
tử(nguyên tử) bằng không và thế năng tối thiểu.
2.2. Nhiệt kế
Là dụng cụ dùng để đo nhiệt độ, được chế tạo dựa trên một số tính chất vật lí phụ thuộc vào
nhiệt độ.
CHỦ ĐỀ 4: NHIỆT DUNG RIÊNG-NHIỆT NÓNG CHẢY RIÊNG-NHIỆT HÓA HƠI
RIÊNG
1. Nhiệt lượng-nhiệt dung riêng
Số đo độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng
𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇
Trong đó:
𝑄 là nhiệt lượng (𝐽)
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
𝑐 là nhiệt dung riêng (
𝐽
𝑘𝑔.𝐾
)
∆𝑇 = 𝑇2 − 𝑇1 độ tăng nhiệt độ (𝐾)
Nhiệt dung riêng: là nhiệt lượng cần truyền cho 1kg chất đó để nó tăng thêm 1K
𝑐=
𝑄
𝑚∆𝑇
2. Nhiệt nóng chảy-nhiệt nóng chảy riêng
Nhiệt lượng cần truyền cho vật khi vật bắt đầu nóng chảy đến khi vật nóng chảy hoàn
toàn gọi là nhiệt nóng chảy của vật
𝑄 = 𝜆. 𝑚
Trong đó
𝑄 là nhiệt nóng chảy(𝐽)
𝜆 là nhiệt nóng chảy riêng
𝐽
𝑘𝑔
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
Nhiệt nóng chảy riêng: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg chất đó nóng chảy hoàn
toàn ở nhiệt độ nóng chảy.
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
5
Chương 1: Vật lí nhiệt
Kiến thức Vật lí 12 theo yêu cầu cần đạt
𝜆=
𝑄
𝑚
3. Nhiệt hóa hơi-nhiệt hóa hơi riêng
Nhiệt lượng cần truyền cho khối chất lỏng trong quá trình sôi được gọi là nhiệt hóa hơi
𝑄 = 𝐿. 𝑚
Trong đó
𝑄 là nhiệt hóa hơi (𝐽)
𝐽
𝐿 là nhiệt hóa hơi riêng ( )
𝑘𝑔
𝑚 là khối lượng của vật (𝑘𝑔)
Nhiệt hóa hơi riêng: là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1kg chất lỏng để nó hóa hơi
hoàn toàn ở nhiệt độ xác định.
𝐿=
𝑄
𝑚
tranhanh2010@yahoo.com.vn (liên hệ nhận file word free)
Trang
6
 








Các ý kiến mới nhất